Методическая разработка урока по химии "Углеводы" (10 класс)

Методическая разработка урока по химии

«УГЛЕВОДЫ», 10 класс

ЛИТВИНЕНКО НАТАЛЬЯ ИВАНОВНА, УЧИТЕЛЬ ХИМИИ МБОУ «СОШ П.ЯЙВА»

Цель: Обеспечить в ходе урока усвоение особенности строения и свойств молекулы глюкозы, опираясь на ранее полученные знания о функциональных группах органических веществ.

Задачи урока:

Образовательные: 

Ø Систематизировать знания учащихся о качественных реакциях на функциональные группы: гидроксильную, карбонильную и карбоксильную.

Ø Закрепить знания о составлении структурных формул органических веществ и общих формул изученных классов кислородсодержащих органических соединений.

 Развивающие: 

Ø развивать познавательный интерес, умение сравнивать, анализировать, обобщать, делать выводы;

Ø продолжить формирование умений формулировать определения.

Воспитательные:

Ø Воспитывать  личностные качества, обеспечивающие     дисциплинированность и ответственность. 

Планируемые результаты обучения:

Предметные: 

ü Знать состав углеводов, их классификацию, номенклатуру. Расширить знания об изомерах, на примере глюкозы и фруктозы.  

Метапредметные:

ü Формировать целостное представление о взаимосвязи химических и биологических процессов в живых организмах;

ü Развивать представления о причинно-следственных связях явлений;

Личностные и коммуникативные:

ü Формировать умение работать в группе, высказывать свое мнение.

ü Уметь вести диалог на основании взаимного уважения

ü Понимать значение углеводов для повседневной жизни и деятельности человека.

 Тип урока: урок – исследование

Формы работы: фронтальная, индивидуальная, работа по группам, взаимопроверка.

Оборудование:  на столе обучающихся:  штатив с пробирками, держатель для пробирок, спички,  лакмус, растворы глюкозы, фруктозы, крахмала, сульфата меди, гидроксида натрия; компьютер, проектор, презентация для урока.

ХОД УРОКА

Организационный момент

1.     Постановка целей и задач урока

Учитель:  читает эпиграф к уроку: «Знания, не проверенные опытом, бесплодны и полны ошибок» (Леонардо да Винчи) Как вы думаете, почему я взяла эти слова эпиграфом к нашему уроку? Чем мы будем заниматься, исходя из этого эпиграфа?

Ученики: высказывают предположения, называют опыты

Учитель: А чем опыт отличается от эксперимента?

Ученики: Опытом называется воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путем, создание чего-нибудь нового в определенных условиях с елью исследования, испытания.  Эксперимент предполагает выдвижение гипотезы, затем ее проверку с помощью опыта и наконец, вывод, подтверждающий или опровергающий данную гипотезу.

Учитель: Сегодня на уроке мы приступаем к изучению такого класса органических соединений, как………….

Ø    Данные соединения были рассмотрены в курсе биологии.   

Ø    Это те самые сладости, которые вы так любите, (фрукты, торты, конфеты, варенье, шоколад и т.д., особенно много их содержит виноград).  

Ø    Они - важный источник энергии для организма, участвуют в обмене веществ.

Ø    Основными источниками этих веществ являются растительные продукты.

Ø    Эти вещества расходуются, и человек должен постоянно пополнять их запасы.

Ø    РЕБУС

          УГЛЕВОДЫ

Формулируют задачи урока: сделать вывод о природе веществ, установить особенности состава, строения и химических свойств углеводов, на основании проведенного эксперимента.

2.                 Изучение нового материала

Учитель: Углеводы, в зависимости от их строения, можно классифицировать

	УГЛЕВОДЫ
МОНОСАХАРИДЫ	ДИСАХАРИДЫ	ПОЛИСАХАРИДЫ
Глюкоза	Сахароза	Крахмал
Фруктоза	Лактоза	Целлюлоза
Рибоза	Мальтоза	Гликоген

В молекулах моносахаридов может содержаться от четырех до десяти атомов углерода. Названия всех групп моносахаридов, а так же названия отдельных представителей оканчиваются на  -«оза». Поэтому, в зависимости от числа атомов углерода в молекуле, моносахариды подразделяют на тетрозы, пентозы, гексозы. Наибольшее практическое значение имеют гексозы и пентозы. Дисахариды состоят из остатков двух моносахаридов, полисахариды – из большого числа остатков моносахаридов. (запись в тетрадях)

Углеводы – группа природных кислородсодержащих органических соединений - получили свое название в связи с тем, что вначале казалось, будто бы все эти соединения имеют состав выражаемый в общем виде формулой С_n(H₂O)_m, т.е.они как бы состояли из углерода и воды.

Название «углеводы закрепилось, хотя и противоречит истине: например, формальдегид или уксусная кислота не являются углеводами, хотя их  состав отвечает этой же общей формуле. Оказывается, суть не  в составе, а в проявляемых свойствах, тесно связанных с химическим строением.

3.                 Повторение ранее изученного материала.

Учитель: Вспомните классы органических соединений, которые содержат элемент кислород. Установите соответствие функциональных групп.

Ученики: Спирты - гидроксильная группа

Альдегиды – карбонильная группа

Кислоты – карбоксильная группа

Учитель: так как в состав спирта входит кислород, следовательно, это кислородсодержащее вещество. Как можно определить гидроксильную группу, характерную для многоатомных спиртов? Какой признак произошедшей реакции?

Ученики: для этого необходимо осуществить реакцию с гидроксидом меди (II) при обычной температуре. Если образуется ярко-синий раствор, это говорит о том, что данное соединение является многоатомным спиртом

Учитель: Как можно обнаружить карбонильную группу, характерную для альдегидов? Какой признак реакции?

Ученики: реакцию с гидроксидом меди (II) дают и альдегиды, но только при нагревании, и результат будет другой – образуется красный осадок оксида меди (II). Качественная реакция на карбонильную группу – взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра. Признак реакции – образование осадка, «серебряного зеркала» на стенках пробирки.

Учитель: Как обнаружить карбоксильную группу?

Ученики: добавить индикатор лакмус. Признак -  лакмус краснеет.

Учитель: таким образом, углеводы, как кислородсодержащие вещества могут содержать….. гидроксильную,  карбонильную или  карбоксильную группы.

4.                 Проведение эксперимента и оформление результатов

Учитель: теоретические вопросы вспомнили. Перейдем к практике. Помните, что проведение эксперимента требует точности, аккуратности, внимательности. Задача банного этапа  -определить, какие функциональные группы входят в состав углеводов, зная качественные реакции на альдегид, карбоновые кислоты и многоатомный спирт. Помните, что мы проводим эксперимент, а это значит -  сначала выдвигаем гипотезу. Результаты наблюдений заносим в таблицу (инструктивная карта), которая находится у вас на столе. Каждая группа проводит эксперимент, записывает результаты в таблицу и озвучивает вывод по работе.

Название вещества	Вода	Сжигание	Вещество + (Cu(OH)2	Вещество + (Cu(OH)2 при нагревании	Вещество + лакмус
Глюкоза
Фруктоза
Крахмал

1 группа

Инструкция по выполнению работы

Цель: изучить физические свойства углеводов, рассмотреть отношение углеводов к воде.

1.                 Рассмотрите выданные вам  образцы глюкозы (пробирка 1), фруктозы (пробирка 2), крахмала (пробирка 3). Отметьте цвет веществ, их структуру, агрегатное состояние.

2.                 Добавьте в три пробирки небольшое количество воды. Перемешайте вещества с помощью стеклянной палочки. Отметьте растворение глюкозы, фруктозы, крахмала в воде.

3.                 Сделайте вывод, оформите результаты в таблицу.

Название вещества	Вода	Сжигание	Вещество + (Cu(OH)2	Вещество + (Cu(OH)2 при нагревании	Вещество + лакмус
Глюкоза
Фруктоза
Крахмал

ВЫВОД:  Глюкоза, фруктоза, крахмал – вещества………..цвета. Крахмал по структуре напоминает …………Глюкоза и фруктоза …………. в воде. Крахмал в воде ………………

2 группа

Инструкция по выполнению работы

Цель: определить наличие углерода и воды в составе углеводов на примере глюкозы.

1.                 Закрепите пробирку с глюкозой в держателе. Зажгите спиртовку, прогрейте пробирку и начните нагревание.  Отметьте постепенное изменение цвета при нагревании вещества.

2.                  Обратите внимание на стенки пробирки.

3.                 Сделайте вывод, оформите результаты в таблицу.

Название вещества	Вода	Сжигание	Вещество + (Cu(OH)2	Вещество + (Cu(OH)2 при нагревании	Вещество + лакмус
Глюкоза
Фруктоза
Крахмал

ВЫВОД: При  нагревании глюкоза меняет свой цвет с ……. на……….. На стенках пробирки образуется ……………………….. Это доказывает, что в состав глюкозы входят ………………………………………

3 группа

Инструкция по выполнению работы

Цель: определить наличие гидроксильной группы в составе углеводов

1.                 В три пробирки налейте раствор сульфата меди (II), в каждую добавьте раствор гидроксида натрия до образования осадка

2.                 В первую пробирку с осадком добавьте раствор глюкозы, во вторую раствор фруктозы, в третью – раствор крахмала. Что наблюдаете?

3.                  Сделайте вывод, оформите результаты в таблицу.

Название вещества	Вода	Сжигание	Вещество + (Cu(OH)2	Вещество + (Cu(OH)2 при нагревании	Вещество + лакмус
Глюкоза
Фруктоза
Крахмал

ВЫВОД: раствор осадка гидроксида меди (II) при добавлении глюкозы, фруктозы крахмала стал ……….. Это подтверждает наличие……. группы и обуславливает свойства………………….

4 группа

Инструкция по выполнению работы

Цель: определить наличие карбонильной группы в составе углеводов

1.                 В три пробирки налейте раствор сульфата меди (II), в каждую добавьте раствор гидроксида натрия до образования осадка

2.                 В первую пробирку с осадком добавьте раствор глюкозы, во вторую раствор фруктозы, в третью – раствор крахмала. Что наблюдаете? Нагрейте пробирки, какие изменения наблюдаете и в каких пробирках?

3.                  Сделайте вывод, оформите результаты в таблицу.

Название вещества	Вода	Сжигание	Вещество + (Cu(OH)2	Вещество + (Cu(OH)2 при нагревании	Вещество + лакмус
Глюкоза
Фруктоза
Крахмал

ВЫВОД: раствор осадка гидроксида меди (II) при добавлении глюкозы    стал ………. После нагревания раствор приобрел …………..цвет.  Это подтверждает наличие…….группы и обуславливает свойства…………

5группа

Инструкция по выполнению работы

Цель: определить наличие карбоксильной группы в составе углеводов

1.                 В трех пробирках находятся раствор глюкозы (пробирка 1), раствор фруктозы (пробирка 2),раствор  крахмала (пробирка 3).

2.                 В  каждую пробирку добавьте по 2-3 капли индикатора лакмуса. Что наблюдаете? 

3.                  Сделайте вывод, оформите результаты в таблицу.

Название вещества	Вода	Сжигание	Вещество + (Cu(OH)2	Вещество + (Cu(OH)2 при нагревании	Вещество + лакмус
Глюкоза
Фруктоза
Крахмал

ВЫВОД:  индикатор лакмус при добавлении к   раствору глюкозы (пробирка 1), раствору фруктозы (пробирка 2),раствору  крахмала (пробирка 3).   ………………………. цвет. Это подтверждает  ……..карбоксильной группы, характерной для………………..

Учитель: Какой вывод о составе функциональных групп, входящих в состав глюкозы, можно сделать?

Ученики: глюкоза содержит карбонильную группу, как альдегиды и несколько гидроксильных групп, как многоатомный спирт.

Учитель: глюкоза- многоатомный спирт и альдегид (альдегидоспирт). Химическая формула глюкозы С₆Н₁₂О₆

5.                 Составление структурной формулы глюкозы на основе эксперимента.

Учитель: попробуйте составить структурную формулу глюкозы. Помните: атом углерода 4-х валентный, вещество содержит одну карбонильную группу и несколько гидроксильных групп.

Ученики: так как карбонильная группа должна быть на конце углеродной цепи, две гидроксильные группы не могут находиться у одного атома углерода, а все атомы углерода в молекуле связаны между собой в прямую цепь, химическое строение молекулы глюкозы можно выразить такой формулой

Учитель: Молекулярному составу С₆Н₁₂О₆ соответствует много веществ различного строения, например_, фруктоза. Почему фруктоза не давала в реакции «реакцию медного зеркала»? о чем это говорит?

Ученики: Фруктоза не содержит карбонильную группу.

Учитель: как называются вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но разное строение?

Ученики: изомеры.

6.                 Закрепление материала

Соотнесите название углевода и его классификацию. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название материала, используемого в медицине.

Название углевода	моносахарид	дисахарид	полисахарид	альдегидоспирт
Крахмал	Т	И	В	О
Фруктоза	А	Т	З	Н
Сахароза	Б	Т	У	Д
Глюкоза	Н	Е	Ж	А

Ответ : ВАТА

Учитель: Вата – это целлюлоза. А где еще применяются углеводы, кроме медицины ?  

7.                 Мини проект ученика о применении углеводов.

8.                 Взаимоконтроль

Для проверки вашей внимательности и качества усвоения материала предлагаю химический диктант. На ваших столах карточки;  выберите утверждения, характерные для конкретного углевода.

1вариант – глюкоза, 2 вариант – фруктоза, 3 вариант – крахмал

Утверждения

1.                 Моносахарид

2.                 Хорошо растворимое в воде вещество

3.                 Дисахарид

4.                 Нерастворимое в воде вещество

5.                 Полисахарид

6.                 Дает реакцию серебряного зеркала

7.                 С гидроксидом меди образует ярко-синий раствор

8.                 Альдегидоспирт

9.                 Изомер глюкозы

10.            Применяется в кондитерском деле

11.            Порошкообразное вещество

12.            Намного слаще глюкозы

13.            Является альдегидом

14.            Применяется в изготовлении клея

Ответы:

Глюкоза -1,2,6,7,8,10,    Фруктоза -1,2,7,9,10,12,     Крахмал -4,5,710,11,14

По одному ученику от каждого варианта зачитывают свои варианты ответов, остальные проверяют и оценивают друг друга.

Учитель: В начале урока мы говорили , что знания, не проверенные опытом, бесплодны и полны ошибок. Теперь вы знаете на примере нашего урока, что это действительно так.

10.Рефлексия: Как ты сегодня работал на уроке? Проведи аналогию с одной из русских пословиц:

•              Спящему коту мышь в рот не забежит

•              Есть терпенье, будет и уменье

•              За много не берись, а в одном отличись

•              Какие труды, такие и плоды

•              Глаза боятся, а руки делают

11.Подведение итогов. Домашнее задание.

Краткое описание документа:

Урок – исследование. Цель: Обеспечить в ходе урока усвоение особенности строения и свойств молекулы глюкозы, опираясь на ранее полученные знания о функциональных группах органических веществ.